本文采用数值分析的方法对U型波纹管膨胀节在扭转载荷作用下的稳定性进行分析。本论文用非线性有限元预测出波纹管在扭转载荷作用下的失稳模态和失稳临界扭矩,并根据不同几何尺寸波纹管的失稳临界扭矩预测值,讨论了波纹管各结构参数对其失稳特性的影响。随波数增加,非线性失稳临界扭矩减小;厚度对失稳临界扭矩的影响很大,随厚度的增加非线性失稳临界扭矩增大;随波高增大,非线性失稳临界扭矩有所减小;圆弧半径的变化对非线性失稳临界扭矩影响很小;随波根外直径的增大,非线性失稳临界扭矩增加。之后,比较了线性和非线性两种分析方法所得的结果,并用弧长法模拟了波纹管的后屈曲过程。最后根据已得出的分析计算结果,提出了在扭转载荷作用下U型波纹管膨胀节失稳临界扭矩的近似计算公式。在对扭转载荷单独作用下波纹管稳定性分析的基础上研究波纹管在内压和扭转共同作用下的稳定性,讨论了在内压作用下波数变化对失稳临界扭矩的影响,以及内压变化对波纹管失稳临界扭矩的影响。发现,内压改变对波纹管失稳临界扭矩的影响随波数变化而不同。 <WP=3>针对多层波纹管较复杂的结构特点,建立了相应的有限元参数化模型,通过有限元分析,研究了不同层数的波纹管在扭转载荷作用下的失稳特性,比较了多层波纹管与等厚度单层波纹管在承受失稳临界扭矩时应力分布的异同,并初步讨论了多层波纹管的层间接触问题。